Il calcare è la materia prima principale per cemento produzione. Ci vogliono circa 1,4-1,5 tonnellate di calcare per produrre 1 tonnellata di clinker di cemento. Secondo i dati del National Bureau of Statistics, la produzione di cemento in Cina ha superato i 2,3 miliardi di tonnellate nel 2019 e il consumo annuale di calcare ha superato i 2,8 miliardi di tonnellate.
Inoltre, le imprese centrali, le imprese statali e le grandi imprese private dominano più di 80% dell'industria del cemento. Queste entità controllano oltre 90% dei diritti di estrazione per le risorse di calcare. Di conseguenza, più di 90% delle risorse di calcare vengono utilizzate per la produzione di cemento di basso valore, con conseguenti sprechi significativi.
Quindi, oltre alla produzione di cemento, quali altri utilizzi di alta qualità ha il calcare?
Produzione di ossido di calcio
L'ossido di calcio, comunemente noto come calce viva, si ottiene tramite calcinazione ad alta temperatura del calcare. Si presenta in due forme: in blocchi e in polvere. In base al contenuto di calcio e magnesio, è classificato in di qualità industriale e di qualità alimentare. L'ossido di calcio di qualità industriale è ulteriormente classificato in quattro categorie: Classe I per la sintesi chimica, Classe II per il carburo di calcio, Classe III per la plastica e la gomma e Classe IV per la desolforazione dei gas di combustione.
L'ossido di calcio è un importante materiale ausiliario e materia prima di base per acciaio e plastica. Ha enormi prospettive di mercato nei settori della protezione ambientale. Come il trattamento delle acque reflue industriali, l'incenerimento dei rifiuti e la desolforazione dei gas di combustione. Come ossido alcalino conveniente, l'ossido di calcio è anche ampiamente utilizzato in autostrade, ferrovie ad alta velocità, edilizia. Anche nell'industria (metalli non ferrosi, fabbricazione della carta, fabbricazione dello zucchero, carbonato di sodio, cibo, medicina, materiali da costruzione), agricoltura e altri settori, il che lo rende un'importante materia prima di base.
Produzione di idrossido di calcio
L'idrossido di calcio si forma dalla digestione dell'ossido di calcio con acqua. La formula chimica è Ca(OH)2, comunemente nota come calce spenta. La soluzione acquosa è chiamata acqua di calce chiarificata.
L'idrossido di calcio ha le proprietà generali di un alcali ed è un alcali forte. Poiché la solubilità dell'idrossido di calcio è molto inferiore a quella dell'idrossido di sodio e dell'idrossido di potassio, la sua soluzione ha una corrosività e un'alcalinità relativamente basse.
Pertanto, può essere utilizzato come regolatore di acidità negli alimenti, svolgendo funzioni quali tamponamento, neutralizzazione e solidificazione. L'idrossido di calcio di grado alimentare ha un'attività relativamente elevata, una struttura libera, elevata purezza, buona bianchezza, basso contenuto di impurità e non contiene elementi nocivi come Pb e As.
L'idrossido di calcio è ampiamente utilizzato come materia prima nell'industria di produzione dei preparati di calcio; il prodotto più comune è il gluconato di calcio.
L'idrossido di calcio può essere utilizzato come regolatore di acidità nel latte in polvere e nella crema di latte in polvere, nei suoi prodotti preparati, nonché nelle formule per neonati. Può anche fungere da tampone, neutralizzatore e agente di stagionatura in prodotti di birra, formaggio e cacao. Grazie ai suoi effetti di regolazione del pH e di coagulazione, l'idrossido di calcio viene utilizzato nella sintesi di medicinali e additivi alimentari. Come la sintesi di biomateriali ad alta tecnologia come HA, la sintesi di fosfati VC per additivi per mangimi e la produzione di cicloesano di calcio, lattato di calcio e citrato di calcio.
Inoltre, viene utilizzato come additivo nell'industria dello zucchero, nel trattamento delle acque e in altri prodotti chimici organici di alta qualità. È anche utile per preparare regolatori di acidità e fonti di calcio in prodotti semilavorati di carne commestibili, prodotti di konjac, prodotti per bevande e clisteri medici.
L'industria dell'idrossido di calcio in alcuni paesi si è sviluppata prima. Regno Unito, Stati Uniti, Germania, Giappone e Corea del Sud hanno tutti una produzione annuale superiore a 10 milioni di tonnellate. Questi paesi producono principalmente prodotti ad alta purezza e alta bianchezza. Rispetto a loro, la capacità produttiva delle aziende cinesi di idrossido di calcio per uso alimentare è meno sufficiente. I prodotti di alta qualità non possono soddisfare le richieste del mercato internazionale a causa di limitazioni tecniche. Sia la quantità che la qualità dei prodotti sono in ritardo rispetto a quelle delle aziende straniere.
Pertanto, è fondamentale sviluppare le imprese nazionali di idrossido di calcio da un punto di partenza elevato e ad alta velocità. Con gli attuali progressi tecnologici nel campo biologico in Cina, il campo di applicazione dell'idrossido di calcio sta diventando più esteso, soprattutto con l'enorme domanda di idrossido di calcio di qualità alimentare.
Produzione di nano carbonato di calcio
Il carbonato di calcio nano si riferisce a riempitivi inorganici funzionali con una dimensione delle particelle di 1-100 nm, ampiamente utilizzati nella gomma, nella plastica, nella fabbricazione della carta, nell'inchiostro, nei rivestimenti, nei sigillanti e negli adesivi, nella medicina, nel dentifricio, nell'alimentazione e in altri campi.
La produzione industriale di nano carbonato di calcio si basa principalmente sulla carbonizzazione. La materia prima è principalmente calcare con un alto contenuto di carbonato di calcio. Il processo di produzione prevede calcinazione, digestione, carbonizzazione, modifica, dispersione ed essiccazione per ottenere il prodotto finale in polvere.
Ad esempio, Shandong Donghua Technology Co., Ltd. trasforma il calcare in nuovi materiali di alta qualità a base di calcio come il nano carbonato di calcio. Il prezzo del minerale di calce, che è di circa 100 yuan/tonnellata, può salire a 3.000 yuan/tonnellata, e il prezzo del nano carbonato di calcio di qualità alimentare può raggiungere i 10.000 yuan/tonnellata.
Lo stato attuale dell'estrazione e dell'utilizzo delle risorse di calcare in Cina
È necessario combinare le condizioni specifiche dell'attuale sviluppo industriale e della tecnologia dei prodotti. In questo modo si può ottenere un utilizzo efficiente e di alto valore delle risorse di calcare. Inoltre, è fondamentale stabilire e suddividere il limite superiore del grado di calcare richiesto per ogni prodotto per massimizzare il valore delle risorse di calcare di alta qualità.
Secondo il cambiamento di gradiente del contenuto di CaO nel calcare,
Il calcare di alta qualità con un contenuto superiore a 54% può produrre prodotti di carbonato di calcio leggero e nano carbonato di calcio ad alto valore aggiunto. I settori che utilizzano questi prodotti includono materie plastiche di alta qualità, fabbricazione della carta, rivestimenti, medicina, elettronica, cibo e altri.
Il calcare di qualità intermedia con un contenuto tra 49% e 53% può produrre ossido di calcio attivo e idrossido di calcio. Questi materiali trovano applicazioni nei solventi metallurgici, nei prodotti chimici e nelle industrie di lavorazione alimentare profonda.
Il cemento impiegato nell'industria edile può essere prodotto con calcare di bassa qualità, con un contenuto inferiore a 48%.
Distribuendo le materie prime di calcare a vari settori correlati in base al loro diverso contenuto di ossido di calcio, è possibile ottenere una catena industriale completamente chiusa. Ciò garantisce risorse di alta qualità, pieno utilizzo e il massimo valore ed effetti ambientali.